氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.5% 。工业上常通过下列反应制备CuCl :
2CuSO4+ Na2SO3 + 2 NaCl + Na2CO3 =" 2" CuCl ↓+ 3 Na2SO4 + CO2↑
⑴ CuCl制备过程中需要配制质量分数为20.0% 的CuSO4溶液,试计算配制该溶液所需的CuSO4·5H2O与H2O的质量之比。
⑵准确称取所制备的0.2500g CuCl样品置于一定量的0.5mol·L-1 FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L-1 Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗24.60mL Ce(SO4)2溶液。有关反应的离子方程式为:
Fe 3++CuCl=Fe 2++Cu2++Cl-,Ce4+ + Fe 2+ = Fe 3+ + Ce3+
通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。
有分别含有A、B、C、D、E、F的六瓶无色溶液,这六种溶质均是中学化学中常用的无机试剂。已知纯E为无色油状液体,溶于水时会放出大量热;B、C、D和F是常见金属的盐,且它们的阴离子均不同。现进行如下实验:
①A的溶液有刺激性气味,用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾;
②将A的溶液分别加入其它五种物质的溶液中,只有溶有D、F的溶液中有白色沉淀产生;继续加入过量A溶液时,D中沉淀无变化,F中沉淀完全溶解;
③将B的溶液分别加入C、D、E、F的溶液中,含C、D、F的三种溶液中均产生沉淀,E溶液中有无色、无味气体逸出;
④将C的溶液分别加入D、E、F中,均有白色沉淀生成,再加入稀HNO3,沉淀均不溶。根据上述实验信息,请回答下列问题:
(1)确定化学式A C . E
(2)写出F中沉淀完全溶解的化学方程式 。
(3)B在溶液中电离出的阴离子为 (填化学式),能否确定B在溶液中电离生产的阳离子?若能,写出离子符号,若不能说明进一步鉴定的方法。 。
(4)D在溶液中电离出的阴离子为 (填化学式),能否确定D在溶液中电离生产的阳离子?若能,写出离子符号,若不能说明进一步鉴定的方法。 。
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一](1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 。
(2)另取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用 (填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取336ml(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应的离子方程式为
,然后再加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由于此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
[探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验状置(图中夹持仪器省略)。
(3)装置B中试剂的作用是 。
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是 (用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于 (选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是 。
医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%~103.0%)的主要流程如下:
(1)除杂操作是加入氢氧化钙固体,调节溶液的pH为8.0~8.5,以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+,检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是_____________________________________
________________________________________________________________________;
(2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH约为4.0,其目的有:①将溶液中的少量Ca(OH)2转化为CaCl2;②防止Ca2+在蒸发时水解;③___________________________;
(3)测定样品中Cl-含量的方法是:
a.称取0.7500 g样品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;c.用0.0500 mol·L-1 AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.00 mL。
①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有________________________________,
②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为________________;
(4)已知t℃时,纯水中c(H+)=2×10-7 mol·L-1,在该温度下Mg(OH)2的溶度积[Ksp[Mg(OH)2]=3.2×10-11mol3·L-3,求该温度下饱和的Mg(OH)2溶液的pH为 。
一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g),若反应开始时充入2 mol A和2 mol B,达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是( )
A.2.5mol C
B.2 mol A、1 mol B和10 mol He(不参加反应)
C.1.5 mol B和1.5 mol C
D.2 mol A、3 mol B和3 mol C
(11分) 已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)。某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。
步骤一:电解精制:
请回答以下问题:
电解时,粗铜应与电源的 极相连。阴极上的电极反应式为 。
电解过程中,硫酸铜的浓度会 (选填:变大、不变、变小)。
步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:
(1)阳极泥的综合利用:
稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请你写出该步反应的离子方程式: 。
残渣含有极少量的黄金,如何回收金,他们查阅了有关资料,了解到了一些有关金的知识,以下是他们获取的一些信息:
序号 |
反应 |
平衡常数 |
1 |
Au + 6HNO3(浓)= Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O |
<< 1 |
2 |
Au3+ + 4Cl— =" " AuCl4— |
>>1 |
从中可知,金很难与硝酸反应,但却可溶于王水(浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物),请你简要解释金能够溶于王水的原因: 。
(2)滤液含量的测定:
以下是该小组探究滤液的一个实验流程:
则100mL滤液中Cu2+的浓度为 mol·L—1,Fe2+的浓度为 mol·L—1
二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构如右下图所示。
常温下,S2Cl2遇水易水解,并产生能使品红褪色的气体。下列说法错误的是( )
A.S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为:2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl |
B.S2Cl2为含有极性键和非极性键的极性分子 |
C.S2Br2与S2Cl2结构相似,熔沸点:S2Br2>S2Cl2 |
D. |
将17.9gAl、Fe、Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,产生气体3.36L(标准状况)。另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中,生成6.72L NO(标准状况,唯一还原产物),向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,得到沉淀的质量为( )
A.33.2g | B.25.4g | C.22.4g | D.19.6g |
(16分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组拟用KMnO4溶液滴定的方法,测定该补血剂中铁元素的含量,进行了如下实验:
[查阅资料]
在酸性条件下,用KMnO4标准溶液进行氧化还原滴定,可以测定Fe2+的含量。反应的离子方程式是:Fe2++MnO4-+H+——Fe3++Mn2++H2O(未配平)
[准备实验用品]
①仪器:a.电子天平,b.滴定管,c.100mL量筒,d.烧杯,e.漏斗,f.容量瓶(100 mL、 250mL),g.锥形瓶,h.玻璃棒,i.药匙,j.烧瓶,k.铁架台(带滴定管夹),l.胶头滴管。
[实验记录]
[交流与讨论]
(1)准备的实验用品中,一定不需要的仪器有(填序号) ;不需要的试剂有(填序号) 。
(2)本实验所用的KMnO4标准溶液的物质的量浓度为 。
(3)课外小组里有位同学设计了下列四种滴定方式(夹持部分略去),引起了同学们的讨论,最后取得共识,认为最合理的是 (填字母序号)。
(4)判断滴定终点的依据是 。
(5)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,则所测得的补血剂中铁元素的含量 (偏大、偏小、无影响)。
(6)根据实验数据,计算该补血剂中铁元素的质量分数 。
(10分)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素,其相关信息如下表:
元素 |
相 关 信 息 |
X |
X的基态原子核外3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相等 |
Y |
Y元素的激发态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p34s1 |
Z |
Z和Y同周期,Z的电负性大于Y |
W |
W的一种核素的质量数为63,中子数为34 |
(1)Y元素基态原子的电子排布式为 。
(2)Y的简单离子半径 Z的简单离子半径(选填“>”、“=”、“<”)。
(3)XY2是一种常用的溶剂,XY2的分子中存在 个σ键。在H―Y、H―Z两种共价键中,键的极性较强的是 ,键长较长的是 。
(4)向WYO4的水溶液中逐滴加入氨水至过量,观察到溶液由天蓝色最终变为 色。反应过程中涉及的离子方程式为: 、 。
(12分)下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
① |
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② |
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③ |
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④ |
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⑤ |
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⑥ |
[ |
⑦ |
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⑧ |
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⑨ |
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⑩ |
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请回答下列问题:
(1)表中属于d区元素的是 (填元素符号)。
(2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子名称为 ;③和⑦形成的一种常见溶剂的化学式为 ,其立体构型为________________。
(3)某元素原子的外围电子排布式为nsnnpn+1,该元素原子的最外电子层上孤电子对数为 ;该元素与元素①形成的最简单分子X属于 分子(填“极性”或“非极性”)。
(4)元素④的第一电离能 元素⑤(选填“>”、“=”、“<”)的第一电离能;元素⑥的电负性 元素⑦(选填“>”、“=”、“<”)的电负性。
(5)元素⑦和⑧形成的化合物的电子式为 。
(6)元素⑩的基态原子核外电子排布式是 。
(7)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如上表中元素②与元素⑤的氢氧化物有相似的性质。请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:
_______________________________________________。
(1)在同一个原子中,离核越近、n越小的能层中的电子能量越 。理论研究证明,多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级,第三能层有3个能级,分别为3s、3p和 。现代物质结构理论证实,原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,处于最低能量的原子叫做 原子。
(2)写出下列基态原子的简化电子排布式:
①14Si ;②26Fe 。
(3)按所示格式填写下表中的空格:
原子序数 |
原子的价电子排布式 |
周期 |
族 |
17 |
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第三 |
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3d54s1 |
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ⅥB |
(4)N≡N的键能为942kJ·mol-1,N—N单键的键能为247kJ·mol-1,计算说明N2中的
键更稳定(填“σ”或“π”)。
(5)在配离子[Fe(SCN)]2+中,提供空轨道接受孤电子对的微粒是 ,配离子 [Cu(NH3)4]2+的配体是 。
(6)根据价层电子对互斥理论判断:
①NH3分子中,中心原子上的σ键电子对数为 ,孤电子对数为 ,价层电子对数为 ,中心原子的杂化方式为 杂化,VSEPR构型为 ,分子的立体构型为 。
②BF3分子中,中心原子的杂化方式为 杂化,分子的立体构型为 。
下表中元素均为中学化学中常见短周期元素,根据表中信息,下列说法不正确的是
元素代号 |
X |
Y[网] |
Z |
W |
N |
原子半径/nm |
0.186 |
0.074 |
0.102 |
0.099 |
0.160 |
主要化合价 |
+1 |
-2 |
-2、+6 |
+7、-1 |
+2 |
A.X 与W形成的化合物是共价化合物
B.常温下单质与水反应速率:X > N
C.最高价氧化物对应水化物酸性:W > Z
D.X和Y的单质在一定条件下反应可生成一种淡黄色的固体化合物
X、Y、Z、W、V为前四周期常见的五种元素,其中四种为短周期元素。X原子核外电子数等于其电子层数;常温常压下,Y单质固体难溶于水而易溶于CS2;Z的氢化物在水中可完全电离出氢离子;W原子的电子层数是其价电子数的3倍;V的单质是一种应用最为广泛的金属。
请回答下列问题:
(1)写出实验室通过加热制备z单质的离子方程式 ;
(2)W的两种常见氧化物中阳离子和阴离子个数比为2:1的是 (写化学式);
(3)写出X、Y、W三种元素组成的化合物的水溶液与Z单质反应的离子方程式 (可不配平);
(4)检验V的最高价简单离子常用的试剂是 ;
(5)将12gY单质完全燃烧的产物通入100mL 1.2mol.L-1的氢氧化钠溶液中,所得溶液中含有的主要离子分别是 。